-
Celademhaling
-
We hebben al geleerd dat de celademhaling
-
opgesplitst kan worden in ruwweg drie stappen.
-
opgesplitst kan worden in ruwweg drie stappen.
-
De eerste is de glycolyse, wat letterlijk betekent
-
het afbreken van glucose.
-
het afbreken van glucose.
-
En dit kan plaatsvinden met of zonder zuurstof.
-
Als er geen zuurstof is, dan gaan we over naar fermentatie of gisting.
-
Daar zullen we het later over hebben.
-
Het gaat dan over naar fermentatie en in het menselijk lichaam
-
wordt dan melkzuur geproduceerd.
-
In andere organismen
-
kan het alcohol of ethanol produceren.
-
Maar als er zuurstof beschikbaar is - en voor het grootste deel
-
gaan we veronderstellen dat er zuurstof beschikbaar is -
-
als er zuurstof beschikbaar is, dan kunnen we doorgaan naar
-
de Krebs cyclus.
-
Het wordt soms ook de citroenzuurcyclus genoemd omdat
-
er citroenzuur in tussenkomt.
-
Dat zit ook in sinaasappelsap of in citroenen.
-
En van daar uit gaan we verder naar
-
de elektronen transportketen.
-
de elektronen transportketen.
-
En we zagen in de eerste overzichtsvideo over celademhaling
-
dat dit de plek is waar het grootste deel van de ATP
-
in feite wordt geproduceerd.
-
Hoewel het grondstoffen gebruikt die ontstaan
-
in de stappen hier boven.
-
Nu, wat ik wil doen in deze video is
-
focussen op de glycolyse.
-
focussen op de glycolyse.
-
En dit is soms een moeilijke opdracht
-
want je kan je gemakkelijk vastrijden.
-
En ik zal je zo dadelijk de valkuilen tonen
-
en het eigenlijke mechanisme.
-
En het kan erg verwarrend zijn.
-
Maar ik ga het zo veel mogelijk vereenvoudigen
-
zodat je de belangrijkste boodschappen kan begrijpen.
-
Dan kunnen we het beter vatten en als we daarna gaan kijken
-
naar de details van de glycolyse
-
zal het al een stuk duidelijker zijn.
-
Dus de glycolyse, of in feite de celademhaling
-
begint met glucose.
-
begint met glucose.
-
En van glucose kennen we de formule.
-
Het is C6H12O6.
-
Ik zou de hele structuur kunnen uittekenen, maar dat
-
zou teveel tijd kosten.
-
Ik ga gewoon de nadruk leggen op de koolstofketen.
-
Het is dus een ring, of het kan een ring zijn.
-
Maar ik ga enkel 6 koolstofatomen op een rij tekenen.
-
Nu, er zijn twee belangrijke stappen in de glycolyse
-
die we moeten kennen.
-
De eerste noem ik de investeringsfase.
-
En de investeringsfase verbruikt twee ATPs.
-
En de investeringsfase verbruikt twee ATPs.
-
Zoals je weet is de uiteindelijke bedoeling van de celademhaling
-
om ATPs de genereren, maar helemaal in het begin
-
moet ik 2 ATPs verbruiken.
-
Dus ik gebruik twee ATPs en daarmee breek ik de glucose op
-
in twee ketens van 3 koolstofatomen
-
die elk een fosfaatgroep aangehecht krijgen.
-
De fosfaatgroepen komen van deze ATP moleculen.
-
Zij hebben ook een fosfaatgroep en
-
dit wordt vaak genoemd - wel, er zijn een heleboel namen voor.
-
Soms wordt het PGAL genoemd.
-
Maar dat hoef je niet echt te onthouden.
-
Of glyceraldehydefosfaat, eventjes een moeilijke test voor mijn spellingscapaciteiten.
-
glyceraldehydefosfaat
-
Maar dat is niet belangrijk om te onthouden.
-
Al wat je nu moet weten is dat we in deze eerste fase
-
twee ATPs verbruiken.
-
Daarom heet het de investeringsfase.
-
Net zoals we een analogie uit de zakenwereld nemen.
-
En dan kunnen elke van deze twee PGAL moleculen
-
naar de opbrengstfase gaan.
-
In de opbrengstfase
-
worden deze glyceraldehyden omgevormd tot pyruvaat.
-
Dat is ook een drievoudige koolstofketen, maar anders geschikt.
-
Het proces waarbij het pyruvaat ontstaat
-
ik zal dat woord in het blauw schrijven want
-
dat is wel een belangrijke term.
-
En ik zal zo dadelijk de structuur tonen.
-
Pyruvaat.
-
Soms wordt het pyrodruivenzuur genoemd.
-
Dat is hetzelfde.
-
En dat is in essentie het eindproduct van de glycolyse.
-
Dus je begint met glucose in de investeringsfase.
-
En je eindigt met dit glyceraldehydefosfaat,
-
waarbij je eigenlijk je glucose in twee brak
-
en een fosfaatgroep op elk stuk hebt geplaatst.
-
En dan gaan deze onafhankelijk van elkaar
-
doorheen de opbrengstfase.
-
Dus je eindigt met twee moleculen pyruvaat
-
voor elke molecule glucose waarmee je begonnen bent.
-
Nu ga je zeggen, hé Sal, er was een opbrengstfase,
-
waar is onze opbrengst.
-
Wel, onze opbrenst die we krijgen - ik ga dit uitschrijven
-
als een opbrengstfase
-
Dit is onze opbrengstfase.
-
Dit is onze opbrengstfase.
-
En ik wil me excuseren voor de witte achtergrond.
-
Dit komt omdat ik het mechanisme dat ik wil tonen
-
gekopieerd heb van Wikipedia en
-
zij hadden een witte achtergrond dus heb ik ook een witte achtergrond gekozen
-
voor deze video.
-
Maar persoonlijk vind ik de zwarte achtergrond veel beter.
-
Maar persoonlijk vind ik de zwarte achtergrond veel beter.
-
Maar dit is dus de opbrengstfase hier.
-
En als we dus van glyceraldehydefosfaat
-
naar pyrovaat of pyrodruivenzuur gaan, produceren we twee zaken.
-
En eigenlijk kunnen we zeggen dat we drie zaken produceren.
-
Bij de omvorming van deze twee glyceraldehydefosfaten naar
-
pyruvaten produceren we twee ATP moleculen
-
pyruvaten produceren we twee ATP moleculen.
-
Dus ik ga hier twee ATPs produceren.
-
Dus ik ga hier twee ATPs produceren.
-
En dan produceren ze elk een NADH.
-
Nicotinamide adenine dinucleotide
-
En ik zal het in een donkerdere kleur zetten.
-
NADH.
-
NADH.
-
En ze produceren natuurlijk niet de gehele molecule
-
vanuit het niets.
-
Wat er in feite gebeurt is dat er gestart wordt met
-
NAD+ als grondstof
-
dat dan gereduceerd wordt
-
door een waterstofatoom toe te voegen.
-
Herinner je dat we een paar videos geleden geleerd hebben
-
dat je reductie kan zien als een winst aan waterstofatomen.
-
Dus de NAD wordt gereduceerd tot NADH
-
En in een latere fase worden deze NADHs gebruikt
-
in de electron transportketen om uiteindelijk ATPs te produceren.
-
De belangrijkste les hier voor de glycolyse
-
als ik de reactie uitschrijf
-
is dat we starten met glucose.
-
is dat we starten met glucose.
-
En dat we NAD+ nodig hebben
-
En dat we NAD+ nodig hebben.
-
Om precies te zijn, voor elke mol glucose
-
heb je twee NAD+ nodig.
-
Je hebt ook twee ATPs nodig.
-
Je hebt ook twee ATPs nodig.
-
Ik schrijf alle ingredienten op die we nodig hebben
-
om te kunnen beginnen.
-
En dan heb je ook nog nodig,
-
dit hier moeten ADPs zijn voor we ze kunnen omzetten in ATPs
-
Dus schrijf ik : plus 4 ADPs.
-
En daarna, nadat de glycolyse is afgelopen,
-
en dat schrijf ik hier
-
sorry, dat moest ADPs zijn
-
sorry, dat moest ADPs zijn
-
Ik ga even dat stuk hier opnieuw schrijven op deze plaats.
-
4 ADPs
-
En dan heb je twee fosfaatgroepen nodig.
-
Want we hebben uiteindelijk 4 fosfaatgroepen nodig.
-
Plus 4
-
Soms wordt het zo geschreven.
-
Maar ik zal het nu zo schrijven.
-
4 fosfaatgroepen.
-
4 fosfaatgroepen.
-
En als je dan de glycolyse uitvoert,
-
krijg je twee pyruvaten, twee NADHs.
-
krijg je twee pyruvaten, twee NADHs.
-
De NAD werd gereduceerd.
-
Het kreeg er een waterstof bij.
-
Reductie is winst
-
Oxidatie is verlies, reductie is winst
-
Reductie is krijg een electron
-
Maar in een biologische context
-
spreken we meer van het verkrijgen van een waterstofatoom.
-
Omdat waterstof erg weinig electronegatief is, dus
-
je kan zijn electronen nemen.
-
Je hebt zijn electronen verkregen.
-
Dus twee NADHs en dan plus deze twee ATPs worden verbruikt
-
in de investeringsfase.
-
Dat is waarom ik ze een beetje apart schreef.
-
Dus deze twee worden verbruikt.
-
Dan houd je twee ADPs over.
-
Dan houd je twee ADPs over.
-
En dan deze hier
-
worden omgezet in ATPs.
-
Dus plus 4 ATPs.
-
Ik denk dat we er geen 4 nodig hadden.
-
We moeten enkel netto 2 fosfaatgroepen hebben.
-
Want twee gaan er hier af.
-
En we moeten er in totaal nog twee bij hebben
-
om er hier 4 bij te krijgen.
-
Het belangrijkste is, je begint met een glucose,
-
je eindigt met twee pyruvaten.
-
Je verbruikt twee ATPs.
-
Je krijgt 4 ATPs.
-
Dus je hebt netto twee ATPs gevormd.
-
Laat me dat in het groot schrijven.
-
Wat je netto uit glycolyse krijgt is twee ATPs.
-
Je krijgt twee NADHs die later gebruikt worden
-
in de electrontransportketen om drie ATPs te produceren.
-
Je krijgt twee NADHs en je krijgt twee pyruvaten,
-
die omgevormd gaan worden in acetyl-co-enzyme A dat gaat dienen
-
als grondstof voor de Krebs cyclus.
-
Maar dit is dus het resultaat van de glycolyse.
-
Nu dat we dat overzicht hebben,
-
laat ons kijken naar het mechanisme.
-
Want dit is een beetje meer verwarrend
-
als je het hier ziet.
-
Maar we herkennen wel dezelfde thema's waar ik net over sprak.
-
We starten met glucose hier.
-
Het is een keten van 6 lang.
-
Het is in een cirkel, in een ring.
-
1, 2, 3, 4, 5, 6 koolstofatomen.
-
Ik kan het zo schrijven,
-
om het erg simpel te maken.
-
Het gaat doorheen een aantal stappen.
-
Ik gebruik een ATP hier.
-
Ik ga dat in een kleurtje zetten.
-
Ik zal oranje gebruiken telkens ik een ATP nodig heb.
-
Ik verbruik een ATP hier
-
Ik verbruik een ATP daar.
-
En zoals ik al zei,
-
hebben ze er een lichtjes verschillende naam voor.
-
Maar dit is dus de
-
fosfoglyceraldehyde hier.
-
Men noemt het ook wel glyceraldehyde-3-fosfaat.
-
Dat is juist dezelfde molecule.
-
Zoals je kan zien, en net zoals ik het voorheen ruw schetste
-
heb je hier 1, 2, 3 koolstofatomen.
-
heb je hier 1, 2, 3 koolstofatomen.
-
En ook een fosfaatgroep er op.
-
De fosfaatgroep is in feite aangehecht aan de zuurstof.
-
Maar voor de eenvoud teken ik
-
de fosfaatgroep gewoon op deze manier.
-
En ik toonde dat hier al.
-
Dit was de
-
fosfoglyceraldehyde hier.
-
Dit hier is de eigenlijke structuur.
-
Maar soms denk ik dat als je naar de structuur kijkt
-
dat je gemakkelijk het overzicht verliest.
-
En er zijn er hier twee van.
-
Men zegt dat je als het ware heen en weer kan gaan hiermee,
-
tussen deze twee isomeren.
-
Maar het belangrijke punt is dat je twee van deze stoffen hebt
-
die nu 3 waardige koolstofverbindingen zijn.
-
Glucose is daarmee gesplitst.
-
En nu zijn we klaar om aan de opbrengstfase te beginnen.
-
Denk eraan dat je twee van deze verbindingen hier hebt.
-
Dat is de reden waarom men bij het uitwerken van het mechanisme
-
hier 'maal twee' schreef.
-
Omdat de glucose opgesplitst is
-
in twee van deze moleculen.
-
Elk van deze moleculen zal nu
-
dit hier gaan doen.
-
En voor elke van de glyceraldehyde-3-fosfaten,
-
of PGALs, of fosfoglyceraldehydes,
-
kunnen we naar het mechanisme kijken en zeggen, ok,
-
hier is een ADP die gaat omgezet worden in een ATP daar.
-
Dat is dus plus een ATP.
-
En dan zien we dat opnieuw gebeuren hier
-
op onze weg naar pyruvaat.
-
Op onze weg naar pyruvaat, hebben we nog eens
-
plus een ATP
-
Dus voor elk van de PGALs die geproduceerd werden
-
produceren we twee ATPs
-
in de opbrengsfase.
-
Nu hier waren er twee van.
-
Dus in totaal voor een glucose, gaan we 4 ATPs produceren
-
in de opbrengstfase.
-
Dus in de opbrengstfase, 4ATPs.
-
In de investeringsfase, gebruikten we 1, 2 ATPs.
-
Dus het netto totaal aan ATPs rechtstreeks uit de glycolyse
-
is twee ATPs.
-
Vier, bruto productie.
-
Maar we moesten er twee inbrengen in de investeringsfase.
-
En dan de NADs en de NADHs, die we hier zien.
-
Voor elke fosfoglyceraldehyde,
-
of glyceraldehyde-3-fosfaat of PGAL of hoe je ze ook wil noemen,
-
in deze fase zie je dat we
-
NAD+ reduceren naar NADH.
-
Dit gebeurt dus voor elk van deze verbindingen.
-
En er zijn er natuurlijk twee van.
-
Glucose werd gesplitst in twee van deze jongens.
-
Dus gaan er ook twee NADHs geproduceerd worden.
-
En die gaan later gebruikt worden in de electron transportketen
-
om uiteindelijk elk drie ATPs te produceren.
-
En op het einde, als alles rond is
-
blijven we zitten met de pyruvaten.
-
En dat is mooi, ze hebben het tenslotte overleefd.
-
We kunnen eens kijken hoe een pyruvaat er uit ziet.
-
En zoals aangekondigd kunnen we kijken naar de zuurstofbindingen en dergelijke.
-
En zoals aangekondigd kunnen we kijken naar de zuurstofbindingen en dergelijke.
-
Maar het is een drievoudige koolstofstructuur.
-
Het heeft een keten van 3 koolstofatomen.
-
Het eindresultaat is dus dat de glucose
-
in twee gesplitst werd.
-
Het werd geoxideerd.
-
Een aantal van zijn waterstofmoleculen werden er afgehaald.
-
Zoals je kan zien zijn er maar 3 waterstofatomen hier.
-
We zijn begonnen met 12 waterstofatomen in glucose.
-
En nu zijn zijn koolstofatomen sterker gebonden
-
aan zuurstof
-
Het is dus essentieel dat zijn electronen gestolen zijn door de zuurstof
-
of gehamsterd werden door de zuurstofatomen.
-
Dus koolstof werd geoxideerd in dit proces.
-
Er is nog meer oxidatie dat gedaan moet worden.
-
En in het proces waren we instaat om netto twee ATPs te genereren
-
en twee NADHs die later gebruikt kunnen worden om ATPs te produceren.
-
In ieder geval hoop ik dat je dat geholpen heeft.
-
en dat je het nuttig vond.
